KR20070046788A

KR20070046788A - 동압 베어링 장치

Info

Publication number: KR20070046788A
Application number: KR1020067026853A
Authority: KR
Inventors: 카즈토요 무라카미; 마사키 에가미; 에이이치로 시마즈; 켄지 이토; 후미노리 사토지
Original assignee: 엔티엔 가부시키가이샤
Priority date: 2004-08-03
Filing date: 2005-08-01
Publication date: 2007-05-03
Also published as: US8388226B2; US20120175984A1; KR101237845B1; WO2006013817A1; US20080309183A1

Abstract

보다 작은 사이즈의 하우징을 저비용으로 제조할 수 있음과 아울러, 수지부분으로부터의 이온용출을 억제함으로써 동압 베어링 장치의 청정도를 유지하고, 소기의 베어링 성능을 발휘할 수 있게 한다.

동압 베어링 장치(1)는 하우징(7)의 내주에 고정된 베어링 슬리브(8)와, 베어링 슬리브(8) 및 하우징(7)에 대하여 상대 회전하는 회전 부재를 구비하고, 베어링 간극에 생기는 윤활유체의 동압작용에 의해 회전 부재를 레이디얼 방향 및 스러스트 방향으로 비접촉 지지한다. 하우징(7)은 폴리페닐렌설파이드(PPS)를 베이스 부재로 하고, 또한 PAN계 탄소섬유를 충전재로 하는 수지 조성물로 사출성형되어 있다.

Description

동압 베어링 장치{DYNAMIC PRESSURE BEARING DEVICE}

본 발명은 동압 베어링 장치에 관한 것이다. 이 동압 베어링 장치는 정보기기, 예를 들면 HDD 등의 자기 디스크 장치, CD-ROM, CD-R/RW, DVD-ROM/RAM 등의 광 디스크 장치, MD, MO 등의 광자기 디스크 장치 등의 스핀들 모터용, 레이저 빔 프린터(LBP)의 폴리곤 스캐너 모터, 프로젝터의 컬러 휠, 혹은 전기기기, 예를 들면 축류팬 등의 소형 모터용 베어링 장치로서 바람직하다.

상기 각종 모터에는 고회전정밀도 외, 고속화, 저비용화, 저소음화, 경량화 등이 요구되고 있다. 이들 요구성능을 결정짓는 구성요소 중 하나로 상기 모터의 스핀들을 지지하는 베어링이 있고, 최근에는 이 종류의 베어링으로서 상기 요구성능에 뛰어난 특성을 갖는 동압 베어링의 사용이 검토되거나, 혹은 실제로 사용되고 있다.

상기 동압 베어링의 일례로서, 축부 및 플랜지부를 갖는 회전 부재를 레이디얼 방향으로 비접촉 지지하는 레이디얼 베어링부와, 회전 부재를 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 스러스트 베어링부를 구비한 것이 일본 특허공개 2002-061641호 공보(특허문헌1)에 개시되어 있다. 이 종류의 동압 베어링 장치에 있어서, 레이디얼 베어링부를 구성하는 베어링 슬리브의 내주면 또는 축부의 외주면에 동압 발 생수단으로서의 동압 홈이 형성된다. 또, 스러스트 베어링부를 구성하는 플랜지부의 양단면, 혹은 이것에 대향하는 면(예를 들면 베어링 슬리브의 끝면이나, 하우징 저부의 끝면 등)에 동압 홈이 형성된다.

하우징은 통상 원통형상의 측부와, 측부의 일단측에 형성된 저부를 구비하고 있다. 저부는 측부와는 별체의 저부재로서, 측부의 일단측 내주에 고정되는 경우 외에 측부와 일체로 형성되는 경우도 있다. 이것은 주로 금속에 의해 형성되지만, 보다 저렴하게 형성하기 위해, 수지로 형성되는 하우징을 구비한 동압 베어링이 일본 특허공개 2003-314534호 공보(특허문헌2)에 개시되어 있다.

또한, 예를 들면 하드디스크 등의 기록 디스크 구동장치용 스핀들 모터에는 회전 부재와 베어링 슬리브 사이의 레이디얼 베어링 간극에 생기는 윤활유체의 동압작용에 의해 회전 부재를 레이디얼 방향으로 비접촉 지지하는 레이디얼 베어링부와, 하우징과 회전 부재 사이의 스러스트 베어링 간극에 생기는 윤활유체의 동압작용에 의해 회전 부재를 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 스러스트 베어링부를 구비한 동압 베어링 장치가 사용된다(예를 들면 특허문헌3 참조). 또, 상기 하드디스크 등의 기록 디스크 구동장치는 비교적 폭넓은 온도범위에서 사용되므로, 상기 기록 디스크 구동장치의 스핀들 모터에 사용되는 동압 베어링 장치에는 저증발율 및 저점도성을 갖는 윤활유체가 바람직하며, 예를 들면 에스테르계 윤활유가 사용된다(예를 들면 특허문헌4 참조).

[특허문헌1:일본 특허공개 2002-061641호 공보]

[특허문헌2:일본 특허공개 2003-314534호 공보]

[특허문헌3:일본 특허공개 2000-291648호 공보]

[특허문헌4:일본 특허공개 2003-172336호 공보]

이들 하우징을 비롯한 동압 베어링 장치의 각 구성부품에는 정보기기의 점점 고성능화됨에 따라 필요하게 되는 높은 회전성능을 확보하기 위해 높은 가공정밀도나 조립정밀도가 요구되고, 또 정보기기의 소형·경량화에 따라 동압 베어링 장치의 소형·경량화도 요구되고 있다. 한편, 동압 베어링 장치에 대한 비용저감의 요구도 더욱더 엄격해지고 있다.

또한, 이 종류의 동압 베어링 장치에 사용되는 에스테르계 윤활유는 에스테르기를 함유하고 있으므로 다른 부재와의 높은 반응성을 갖는다. 그 때문에, 하우징을 형성하는 수지재료와 윤활유의 반응에 의해 생성된 생성물이 윤활유의 변성 열화 혹은 베어링 장치의 청정도 저하를 일으킬 우려가 있다.

또한, 수지제 하우징은 통상 수지재료를 사출성형함으로써 형성되지만, 수지재료는 고온 분위기하에서 가스(아웃 가스)를 발생시킨다. 특히 하드디스크 등의 기록 디스크 구동장치에 사용하는 베어링 장치의 경우, 고온 분위기하에서 발생한 아웃 가스에 의해, 예를 들면 하드디스크 등의 디스크 표면이 오염되는 등, 베어링 장치, 혹은 기록 디스크 구동장치의 청정도 저하를 초래한다.

그래서 본 발명은 비접촉 타입의 동압 베어링 장치에 있어서의 하우징의 더나은 고정밀도화, 경량화 및 저비용화를 도모하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 이 종류의 동압 베어링 장치에 있어서의 하우징을 고내유성(耐油性)과 저아웃 가스성을 갖는 수지재료로 형성함으로써 베어링 장치의 청정도를 확보하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 축부의 외주면과의 사이에서 레이디얼 베어링 간극을 형성하는 베어링 슬리브를 수용하기 위한 하우징으로서, 하우징을 폴리페닐렌설파이드(PPS)를 베이스 수지로 하는 수지 조성물로 형성했다.

이러한 구성에 의하면, 전체가 금속재료로 형성된 하우징을 수지 조성물로 치환한 구조로 되므로 경량화가 도모된다. 또한 수지 조성물로 형성되기 때문에 사출성형 가능하므로, 하우징을 모두 기계가공하는 경우에 비해 생산성의 향상을 도모할 수 있고, 비용저감이 가능해진다.

수지 조성물의 베이스 수지에는 기계적 강도를 비롯하여 내유성, 내흡수성, 내열성 등이 뛰어난 것이 바람직하고, 예를 들면 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에테르설폰(PES), 폴리페닐설폰(PPSF), 폴리아미드이미드(PAI) 등이 적합하다. 그중에서도 용융상태에서의 유동성을 고려하면 폴리페닐렌설파이드(PPS)가 특히 바람직하다.

그런데, 폴리페닐렌설파이드(PPS)는 통상 파라디클로로벤젠(PDCB)과 황화나트륨의 중합반응에 의해 생성되지만, 이때 부생성물로서 NaCl 등의 염도 생성되어 폴리페닐렌설파이드(PPS)에 혼입된다. 그 때문에 동압 베어링 장치의 사용시, 이 수지를 베이스 수지로 해서 형성된 수지부분으로부터 윤활유에 Na이온이 용출되는 경우가 있다. 윤활유에 Na이온이 용출되면, 윤활유의 변성 열화나 점도변화를 일으키고, 장치성능을 저하시킬 우려가 있다. 그래서 본 발명에서는 상기 폴리페닐렌설파이드(PPS)를 베이스 수지로 하는 수지 조성물 내의 Na이온 함유량을 2000ppm이하로 억제하는 것으로 했다. 이러한 조건에 적합한 수지 조성물의 베이스 수지로서, 리니어형 폴리페닐렌설파이드(PPS)를 들 수 있다. 이것에 의하면, 폴리페닐렌설파이드(PPS)의 부생성물인 NaCl 등이 감소되고, 예를 들면 Na이온으로서 폴리페닐렌설파이드(PPS)에 함유되는 양도 적어진다. 그 때문에 윤활유 중으로의 Na이온의 용출량이 억제되고, 베어링 내부 혹은 베어링 외부의 청정도가 유지됨으로써 베어링성능의 저하를 피할 수 있다.

또한, 동압 베어링 장치용 하우징에는 상술의 요구특성 외, 최근의 전자기기의 휴대화에 따라 높은 강도나 내충격특성이 요구된다. 또 전자기기의 소형화에 따라 레이디얼 베어링 간극이나 스러스트 베어링 간극을 고정밀도로 관리하는 관점에서 높은 치수안정성이 요구된다. 그래서 본 발명에서는, 베이스 수지로서의 폴리페닐렌설파이드(PPS)에 충전재로서 탄소섬유를 배합했다. 이것에 의하면, 하우징의 고강도화가 도모됨과 아울러, 수지의 온도변화에 수반되는 치수변화가 억제된다. 이 결과, 사용시에 있어서의 레이디얼 베어링 간극이나 스러스트 베어링 간극을 고정밀도로 제어할 수 있게 되고, 베어링 성능이 확보된다. 또, 탄소섬유는 도전성을 가지므로 충전재로서 베이스 수지에 배합함으로써 축부재에 높은 도전성을 갖게 할 수 있다. 이것에 의해, 사용시에 회전측의 부재(예를 들면 디스크 등)측에 대전된 정전기를 하우징을 통해 접지측 부재에 도피시킬 수 있다.

상기 요구특성 중에서도 하우징에는 특히 고강도가 요구되므로, 탄소섬유로서는 3000㎫이상의 인장강도를 갖는 것이 바람직하다. 또, 고강도와 함께 높은 도전성을 겸비한 것으로서, 예를 들면 PAN계(폴리아크릴로니트릴계)의 탄소섬유를 들 수 있다.

이들 탄소섬유를 베이스 수지에 배합하는 것에 의한 보강효과, 치수안정효과, 정전제거효과 등은 탄소섬유의 어스펙트비를 고려함으로써 보다 한층 현저하게 발휘된다. 즉, 탄소섬유의 섬유길이가 클수록 보강효과나 정전제거효과가 높아지고, 섬유지름이 작을수록 내마모성, 특히 슬라이딩 상대재의 손상이 억제된다. 이들 관점에서, 구체적으로는 탄소섬유의 어스펙트비를 6.5이상으로 하는 것이 바람직하다.

충전재로서의 탄소섬유의 베이스 수지로의 충전량은 10~35vol%로 하는 것이 바람직하다. 이것은, 예를 들면 충전량이 10vol%미만이면, 탄소섬유의 충전에 의한 보강효과나 정전제거효과가 충분히 발휘되지 않고, 또 충전량이 35vol%를 넘으면, 하우징의 성형성을 확보하는 것이 곤란해지기 때문이다.

성형시에는 성형틀에 사출하는 용융 수지(수지 조성물)의 용융점도를 고려 할 필요가 있다. 특히 하드디스크 등의 기록 디스크 구동장치의 소형화에 따라, 이들 구동장치에 장착되는 동압 베어링 장치가 소형화, 즉 하우징도 소형화된다. 특히 하우징은 상측 끝면 및 내저면에 미세한 동압 홈을 형성하는 경우가 있고, 그 경우 치수정밀도가 제품의 기능에 직결된다. 그 때문에 수지 조성물에는 성형틀(캐비티) 내에 공급되는 시점에서의 낮은 용융점도가 요구된다. 이들 관점에서, 수지 조성물의 용융점도는 310℃, 전단속도 1000s^-1에서 500Pa·s이하인 것이 바람직하다. 여기서, 310℃는 사출성형기의 용융 실린더에서의 용융 수지의 온도에 해당된다. 이것에 의하면, 캐비티 내의 수지부분에 대응하는 영역에 용융 수지를 고정밀도로 충전할 수 있어 성형성이 확보된다.

상술의 하우징은 이 하우징과, 유체의 동압작용에 의해 축부재를 레이디얼 방향으로 회전 가능하게 비접촉 지지하는 레이디얼 베어링부와, 유체의 동압작용에 의해 축부재를 스러스트 방향으로 회전 가능하게 비접촉 지지하는 스러스트 베어링부를 구비한 동압 베어링 장치로서 제공 가능하다. 이 동압 베어링 장치는 동압 베어링 장치와, 로터 마그넷과, 로터 마그넷과의 사이에서 자력을 발생시키는 스테이터 코일을 갖는 모터로서, 상기 정보기기용으로 제공하는 것이 바람직하고, 특히 하드디스크(HDD) 등의 자기 디스크 구동장치용으로서 바람직하다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 저부를 일체 또는 별체로 갖는 하우징과, 하우징의 내주에 고정된 베어링 슬리브와, 베어링 슬리브 및 하우징에 대하여 상대 회전하는 회전 부재를 구비하고, 베어링 간극에 생기는 윤활유체의 동압작용에 의해 회전 부재를 레이디얼 방향 및 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 동압 베어링 장치에 있어서, 윤활유체로서 에스테르계 윤활유를 사용하며, 또한 하우징을 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리아미드(PA), 열가소성 폴리이미드(TPI), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 중 어느 하나를 베이스로 하는 수지재료로 형성했다.

본 발명에서는, 하우징용 베이스 수지재료로서 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리아미드(PA), 열가소성 폴리이미드(TPI), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)를 선정했다. 이들 수지는 높은 결정화도를 갖는 결정성 수지이므로, 분자쇄 사이의 상호작용이 강해서 저점도의 에스테르계 윤활유를 수지 내에 침입시키기 어렵다. 그 때문에 이들 수지를 베이스로 하는 수지재료로 하우징을 형성하면, 에스테르계 윤활유에 대한 높은 내유성을 하우징에 부여할 수 있다. 또, 상기 수지재료는 주로 고화시의 아웃 가스 발생량이 적다는 이점을 갖지만, 그 이외에도 흡수성이 낮고, 높은 내열성을 갖는 등의 뛰어난 특성을 가지므로, 상기 수지재료로 하우징을 형성함으로써 하우징 성형시 혹은 성형 후의 아웃 가스 발생량을 억제할 수 있음과 아울러, 흡수에 의한 하우징의 치수변화를 억제할 수 있다. 또, 모터의 구동 중에 있어서의 베어링 내부의 온도상승에도 견딜 수 있는 하우징으로 할 수 있다.

하우징(7)을 상기 수지재료로 형성할 경우, 어떻게 하더라도 보강을 위해 충전재를 상기 수지재료에 배합할 필요가 생긴다. 특히 하드디스크 등의 기록 디스크 구동장치가 폭넓은 온도범위하에서 사용되는 것을 고려하면, 온도변화에 수반되는 치수변화를 최소한으로 억제하는 것이 중요하게 된다. 그래서 본 발명에서는 하우징을 형성하는 수지재료에 충전되는 충전재로서 탄소섬유와 무기섬유를 선정했다. 탄소섬유나 무기섬유는 수지재료에 비해서 낮은 선팽창계수를 가지므로, 이들 탄소섬유나 무기섬유를 충전재로서 배합한 수지 성형품(하우징)의 온도변화에 수반되는 치수변화를 억제하여 치수안정성을 높일 수 있다. 물론, 탄소섬유나 무기섬유는 강화재로서도 작용하므로, 이들을 수지재료에 배합함으로써 수지제 하우징에 대한 보강효과가 얻어진다. 이들 치수안정효과나 보강효과는 상기 충전재를 총량으로 15wt%이상 수지재료에 배합함으로써 충분히 발휘된다. 또 충전재의 총량이 50wt%를 넘으면, 성형 금형 중의 수지재료의 유동성이 불충분해지는 등, 수지 성형품(하우징)의 성형성에 악영향을 미친다. 그 때문에 충전재의 총량은 50wt%이하로 억제하는 것이 좋다.

충전재로서 탄소섬유를 사용한 경우, 내마모성의 향상에 현저한 효과가 확인되므로, 하우징 중, 특히 회전 부재와의 슬라이딩성이 요구되는 부재(슬라이딩 부재), 예를 들면 하우징의 저부나 개구부를 형성하는 수지재료에는 충전재에 탄소섬유를 배합하는 것이 바람직하다. 필요한 내마모성을 얻기 위해서는 적어도 탄소섬유의 배합비율을 5wt%이상으로 할 필요가 있다.

그런데, 하우징은 수지재료를 사출성형함으로써 형성되지만, 성형 금형 내에 수지재료를 따라 넣을 때 금형 내의 공기를 말려 들어가게 하는 경우가 있다. 통상, 금형에는 금형 내의 공기를 빼서 충전을 용이하게 하기 위한 가스 벤트가 설치되어 있지만, 이 가스 벤트로는 수지재료 내부에 말려 들어간 공기를 외부로 배출시킬 수 없다. 그 때문에 수지재료 내부에 남은 공기는 수지 성형품의 내부에 머물어, 성형품의 보이드, 팽윤을 일으킨다. 이 문제를 해결하기 위해서는 탄소섬유를 하우징 중에 1wt%이상 함유시키면 된다. 이것에 의하면, 수지재료 내부의 공기가, 수지 성형품의 성형면에 노출된 탄소섬유와 이 탄소섬유의 주위의 수지 사이의 계면부분을 통해서 성형품 외부로 방출되므로, 성형품 내부의 보이드 발생이나 성형품의 팽윤을 피해서 수지 성형품의 성형성을 높일 수 있다.

이상으로부터 충전재에 있어서의 탄소섬유의 배합량은 적어도 1wt%이상, 특히 내마모성을 고려하는 경우에는 5wt%이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, 탄소섬유의 배합비율이 35%를 넘으면 하우징의 연신성이 저하되므로, 예를 들면 하우징에 다른 부재(저판(底板)이나 밀봉부재 등)를 압입할 경우에 하우징이 늘어나기 어려워져서 작업성을 해친다. 따라서, 이러한 용도로는 하우징에 함유되는 탄소섬유의 비율을 35%이하로 하는 것이 바람직하다. 하우징의 신장이 문제가 되지 않는 경우라도, 탄소섬유의 배합비율이 40wt%를 넘으면 성형성이 크게 저하되므로 탄소섬유의 배합량은 40wt%이하로 억제하는 것이 바람직하다.

충전재로서 탄소섬유만을 사용할 수도 있지만, 이것으로는 고가의 탄소섬유의 사용량이 늘어나서 경제성을 해친다. 따라서 경제성의 관점에서도 충전재에는 탄소섬유 외에 무기섬유, 예를 들면 침형상 단(單)결정인 휘스커를 배합하는 것이 바람직하다. 특히 하우징 중, 상기 슬라이딩성이 요구되지 않는 부재(구조재)의 충전재에는 탄소섬유를 함유하지 않는, 무기섬유를 주성분으로 하는 충전재를 사용할 수도 있다. 무기섬유의 배합비율이 40wt%를 넘으면, 마찬가지로 성형성의 저하를 초래하므로 무기섬유의 배합량은 40wt%이하로 하는 것이 바람직하다.

상기 충전재 중 무기섬유는 규소(Si)를 함유하지 않는 것이 바람직하다. 규소를 함유할 경우, 가스화된 유기 Si가 베어링 장치 내부 혹은 베어링 장치 주변에서 재결정화되어서, 예를 들면 디스크 표면이나 헤드부에 부착될 우려가 있지만, 규소를 함유하지 않는 무기섬유이면 이러한 문제는 없고, 베어링 장치나 베어링 장치 주변의 청정도를 보다 고도로 유지할 수 있다.

하드디스크 등의 기록 디스크 구동장치용 스핀들 모터에 사용하는 베어링 장치의 하우징에는 모터의 구동 중에 발생하는 정전기를 하우징을 통해 접지측에 도피시키기 위한 도전성이 요구된다. 상술과 같이 충전재가 탄소섬유를 함유할 경우, 그 평균섬유길이가 500㎛이상이면, 탄소섬유 자체가 충분한 도전성을 가지므로 하우징의 도전성을 확보할 수 있지만, 500㎛를 넘는 평균섬유길이는 리사이클 사용시(금형의 런너(runner)나 스풀(spool)에 잔존 고화된 수지재료의 재사용시)에 스크루에서 재용융시킬 때에 탄소섬유가 세단(細斷)되므로 보강기능의 저하를 초래한다. 이 문제는 충전재로서 분말형상의 도전화제를 배합함으로써 해소할 수 있다.

분말형상의 도전화제로서는, 예를 들면 카본블랙이나 카본 나노 매터리얼 외, 금속분말 등을 사용할 수 있지만, 수지재료 내부에서의 분산성의 우수함, 저아웃 가스성, 그리고 리사이클에 의한 도전성의 저열화성 등의 점에서, 이 중에서도 특히 카본블랙이 바람직하다. 카본블랙은, 예를 들면 하우징 등의 수지 성형품 중에 2~10wt% 배합되는 것이 좋다. 이것은, 카본블랙의 배합량이 2wt%미만이면 카본블랙이 수지 성형품 중에서 도전화제로서 충분히 기능하지 않고, 상기 배합량이 10wt%를 넘으면 수지 성형품의 성형성에 문제를 발생시키기 때문이다.

또한, 이들 충전재를 배합한 수지재료로 형성된 수지 성형품이 다른 부재와의 용착부를 포함하는 경우에는 충전재 총량의 상한값을 35wt%로 하면 된다. 이것에 의해, 수지 성형품의 성형성과 치수안정성을 유지하면서도 다른 부재와의 용착력을 충분히 확보할 수 있다.

<발명의 효과>

이상과 같이 본 발명에 의하면, 보다 소사이즈이고 경량인 하우징을 저비용으로 제조할 수 있다. 또, 수지부분으로부터의 이온용출이 억제됨으로써 동압 베어링 장치의 청정도가 유지되므로, 소기의 베어링 성능을 장기간 안정되게 발휘할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 고내유성과 저아웃 가스성을 갖는 수지를 베이스로 하는 수지재료로 하우징을 형성할 수 있고, 이것에 의해 베어링 장치 및 이 베어링 장치를 장착한 디스크 구동장치의 청정도를 높게 유지할 수 있다. 또, 용도에 따라 탄소섬유나 무기섬유, 혹은 카본블랙 등의 충전재를 적당량 배합한 수지재료로 하우징을 형성함으로써 성형성, 치수안정성, 정전제거성이 우수한 하우징을 얻을 수 있다.

도 1은, 본 발명의 제1의 실시형태에 따른 동압 베어링 장치를 장착한 정보기기용 스핀들 모터의 단면도이다.

도 2는, 제1의 실시형태에 따른 동압 베어링 장치의 단면도이다.

도 3(a)는 베어링 슬리브의 단면도, 도 3(b)는 베어링 슬리브를 도 3(a)의 A방향에서 본 도면이다.

도 4는, 하우징을 도 2의 B방향에서 본 도면이다.

도 5는, 비교시험에 제공하는 공시체의 조성이다.

도 6은, 하우징의 요구특성에 대한 평가결과이다.

도 7은, 제2의 실시형태에 따른 동압 베어링 장치의 단면도이다.

도 8은, 제3의 실시형태에 따른 동압 베어링 장치의 단면도이다.

도 9는, 제4의 실시형태에 따른 동압 베어링 장치의 단면도이다.

도 10은, 하우징의 요구특성에 관한 비교 시험결과이다.

도 11은, 하우징의 요구특성에 관한 비교 시험결과이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 동압 베어링 장치 2 : 축부

3 : 회전 부재 4 : 스테이터 코일

5 : 로터 마그넷 7 : 하우징

8 : 베어링 슬리브 R1, R2 : 레이디얼 베어링부

T1, T2 : 스러스트 베어링부

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1의 실시형태에 따른 동압 베어링 장치(1)를 장착한 정보기기용 스핀들 모터의 일구성예를 개념적으로 나타내고 있다. 이 정보기기용 스핀들 모터는 HDD 등의 디스크 구동장치에 사용되는 것으로, 축부(2)를 구비한 회전 부재(3)를 회전 가능하게 비접촉 지지하는 동압 베어링 장치(1)와, 예를 들면 반경방향의 갭을 통해 대향시킨 스테이터 코일(4) 및 로터 마그넷(5)과, 모터 브래킷(유지 부재)(6)을 구비하고 있다. 스테이터 코일(4)은 모터 브래킷(6)의 외주에 부착되고, 로터 마그넷(5)은 회전 부재(3)의 외주에 부착되어 있다. 동압 베어링 장치(1)의 하우징(7)은 모터 브래킷(6)의 내주에 예를 들면 압입 접착 등의 수단에 의해 고정된다. 회전 부재(3)에는 자기 디스크 등의 디스크형상 정보기록매체(D)가 1 또는 복수장 유지된다. 스테이터 코일(4)에 통전하면, 스테이터 코일(4)과 로터 마그넷(5) 사이에 발생하는 자력으로 로터 마그넷(5)이 회전하고, 그것에 의해 회전 부재(3) 및 축부(2)가 일체가 되어서 회전한다.

동압 베어링 장치(1)는, 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이 하우징(7)과, 하우징(7)의 일단측을 덮어 막는 저부재(10)와, 하우징(7)의 내부에 고정된 베어링 슬리브(8)와, 하우징(7) 및 베어링 슬리브(8)에 대하여 상대 회전하는 회전 부재(3)를 구비하고 있다. 또, 설명의 편의상, 하우징(7)의 저부재(10)에 의해 덮어지는 측을 하방향, 덮어지는 측과 반대인 측을 상방향으로 해서 이하 설명한다.

회전 부재(3)는, 예를 들면 하우징(7)의 상측을 씌우는 허브부(9)와, 베어링 슬리브(8)의 내주에 삽입되는 축부(2)로 구성된다.

허브부(9)는 하우징(7)의 상측을 덮는 원반형상의 플레이트부(9a)와, 플레이트부(9a)의 외주부로부터 축방향 하방으로 연장된 통형상부(9b), 통형상부(9b)의 외주에 형성된 디스크 탑재면(9c) 및 플랜지부(9d)를 구비하고 있다. 도시생략된 디스크형상 정보기록매체는 플레이트부(9a)의 외주에 밖으로부터 끼워져, 디스크 탑재면(9c)에 적재된다. 그리고 도시생략된 적당한 유지수단에 의해 디스크형상 정보기록매체가 허브부(9)에 유지된다.

축부(2)는, 이 실시형태에서는 허브부(9)와 일체로 형성되고, 그 하단에 빠짐방지로서 플랜지부(11)를 별체로 구비하고 있다. 플랜지부(11)는, 금속제로 예를 들면 나사결합 등의 수단에 의해 축부(2)에 고정된다.

베어링 슬리브(8)는, 예를 들면 소결 금속으로 이루어지는 다공질체, 특히 동을 주성분으로 하는 소결 금속의 다공질체이고 원통형상으로 형성된다.

베어링 슬리브(8)의 내주면(8a)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이 제1 레이디얼 베어링부(R1)와 제2 레이디얼 베어링부(R2)의 레이디얼 베어링면으로 되는 상하 2개의 영역이 축방향으로 격리되어서 형성되어 있다. 상기 2개의 영역에는, 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같은 헤링본 형상의 동압 홈(8a1, 8a2)이 각각 형성되어 있다. 상측의 동압 홈(8a1)은 축방향중심(m)(상하의 경사 홈 사이 영역의 축방향 중앙)에 대하여 축방향 비대칭으로 형성되어 있고, 축방향중심(m)보다 상측영역의 축방향치수(X1)가 하측영역의 축방향치수(X2)보다 크게 되어 있다. 또, 베어링 슬리브(8)의 외주면(8b)에는 1개 또는 복수개의 축방향 홈(8b1)이 축방향 전체 길이에 걸쳐서 형성되어 있다. 이 실시형태에서는 3개의 축방향 홈(8b1)을 원주방향 등간격으로 형성하고 있다.

베어링 슬리브(8)의 하측 끝면(8c)의, 스러스트 베어링부(T2)의 스러스트 베어링면으로 되는 영역에는, 예를 들면 도 3(b)에 나타내는 바와 같은 나선형상의 동압 홈(8c1)이 형성된다.

하우징(7)은 수지 성형품이며, 주로 원통형상의 측부(7a)로 구성되어 있다. 측부(7a)의 상측 끝면(7a1)의, 스러스트 베어링부(T1)의 스러스트 베어링면으로 되는 영역에는, 예를 들면 도 4에 나타내는 바와 같은 나선형상의 동압 홈(7a11)이 형성된다. 이 동압 홈(7a11)은 하우징의 상측 끝면(7a1)을 성형하는 금형의 표면에 동압 홈(7a11)의 성형틀을 형성해 두고, 측부(7a)의 성형시에 상기 성형틀의 형상을 측부(7a)의 상측 끝면(7a1)에 전사함으로써 측부(7a)의 성형과 동시에 성형된 다.

또한, 측부(7a)의 외주에는 도 2에 나타내는 바와 같이 상방을 향해서 점차 확경되는 테이퍼형상의 외벽(7b)이 형성되어 있다. 이 테이퍼형상의 외벽(7b)은 통형상부(9b)의 내주면(9b1)과의 사이에, 하우징(7)의 하단측으로부터 상방을 향해서 반경방향 치수가 점차 축소된 환형상의 밀봉공간(S)을 형성한다. 이 밀봉공간(S)은 축부(2) 및 허브부(9)의 회전시, 스러스트 베어링부(T1)의 스러스트 베어링 간극의 외경측과 연통한다.

측부(7a)의 하단부에는 저부재(10)가 압입되는 압입부(7c)가 형성된다. 압입부(7c)의 내주면(7c1)은 베어링 슬리브(8)가 고정되는 내주면(7d)보다 대경이며, 압입부(7c)의 두께는 그 면 위의 측부(7a)에 비해서 얇게 되어 있다. 또, 하우징(7)의 외주(측부(7a)의 외주)는 모터 브래킷(6)의 내주에 고정된다. 또한 하우징(7)은 상기와 같은 측부(7a)와 저부재(10)가 별체인 것 외에, 일체로 형성되는 것이라도 상관없다(도시생략).

또한, 하우징(7)과 베어링 슬리브(8)를 수지로 일체 성형하고, 이 부재와, 축부(2) 및 축부(2)의 하단에 고정된 플랜지부(11)가 대향하는 영역에 동압 발생수단(예를 들면 동압 홈)을 구비한 형상이라도 상관없다.

하우징(7)은 수지 성형품이지만, 내유성, 내흡수성, 내열성 등을 고려해서 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에테르설폰(PES), 폴리페닐설폰(PPSF), 폴리아미드이미드(PAI) 등이 베이스 수지로서 사용 가능하다.

이 중에서도 특히 비용면이나 성형시의 유동성(점도)을 고려하면, 폴리페닐 렌설파이드(PPS)가 바람직하다. 그런데 폴리페닐렌설파이드(PPS)는 일반적으로 황화나트륨과 파라디클로로벤젠의 중축합반응에 의해 제조되지만, 동시에 부생성물인 염화나트륨을 함유한다. 그 때문에, 적당한 용매를 이용하여 폴리페닐렌설파이드(PPS)를 세정할 필요가 있다. 세정하기 위한 용매로서는 적어도 10이상의 비유전률을 갖는 것이면 좋고, 바람직하게는 20이상, 보다 바람직하게는 50이상의 것이면 더욱 좋다. 또 환경면도 고려하면, 예를 들면 물(비유전률 약 80)이 바람직하고, 특히 초순수가 바람직하다. 이러한 용매로 세정을 행함으로써, 주로 폴리페닐렌설파이드(PPS) 말단기의 Na가 제거되므로, 폴리페닐렌설파이드(PPS) 중의 Na 함유량을 저감(예를 들면 2000ppm이하)시킬 수 있어, 하우징(7)을 형성하는 수지재료로서 사용 가능하게 된다. 또한, 말단기의 Na를 제거함으로써 결정화속도가 빨라지는 장점도 갖는다.

폴리페닐렌설파이드(PPS)에는 가교형 폴리페닐렌설파이드(PPS), 측쇄가 적은 세미 리니어형 폴리페닐렌설파이드(PPS), 측쇄가 더욱 적은 리니어형 폴리페닐렌설파이드(PPS)로 대별되지만, 이 중에서도 측쇄가 적은 리니어형 폴리페닐렌설파이드(PPS)가 분자당 분자말단기의 수가 적고, Na 함유량이 적은 점에서 보다 바람직하다. 또, 리니어형 폴리페닐렌설파이드(PPS)는 다른 타입의 폴리페닐렌설파이드(PPS)에 비해 세정이 용이하거나, 혹은 세정에 의해 함유Na이온량을 거의 저감할 필요가 없는 점에서도 바람직한 재료이다. 함유이온농도로 말하면, 2000ppm이하의 것, 보다 바람직하게는 1000ppm, 더욱 바람직하게는 500ppm이하의 것이 상기 리니어형 폴리페닐렌설파이드(PPS)에 해당된다. 이것에 의하면, 윤활유 속으로의 Na이 온 용출량이 억제되므로 동압 베어링 장치(1)나, 회전 부재(3)에 유지된 디스크형상 정보기록매체, 혹은 디스크 헤드(도시생략) 표면에 Na이온이 석출되는 것을 막을 수 있다.

상기 베이스 수지에는 충전재로서 탄소섬유가 배합 가능하다. 이것에 의하면, 하우징(7)의 고강도화가 도모됨과 아울러, 하우징(7)의 온도변화에 수반되는 치수변화를 억제해서 높은 치수안정성을 얻을 수 있다. 이 결과, 사용시에 있어서의 레이디얼 베어링 간극이나 스러스트 베어링 간극을 고정밀도로 제어할 수 있게 되어 베어링 성능을 확보할 수 있다. 또, 탄소섬유를 베이스 수지에 배합함으로써 탄소섬유가 갖는 높은 도전성이 발현되어, 하우징(7)에 충분한 도전성(예를 들면 체적저항으로 10⁷Ω·㎝이하)을 갖게 할 수 있다. 이것에 의해 사용시에 디스크에 대전하는 정전기를 회전체(3) 및 하우징(7)(또한 베어링 슬리브(8)를 경유하는 경우도 있음)을 통해 접지측 부재(모터 브래킷(6) 등)에 도피시킬 수 있다.

탄소섬유에는, 예를 들면 PAN계나 Pich계 등 다양한 것이 사용 가능하지만, 보강효과(성형품에 필요하게 되는 인장강도는 120㎫)나 충격흡수성의 관점에서 비교적 높은 인장강도(바람직하게는 3000㎫이상)를 갖는 것이 바람직하고, 특히 높은 도전성을 아울러 갖는 것으로서는 PAN계 탄소섬유가 바람직하다.

이 PAN계 탄소섬유로서는 이하의 치수범위의 것을 사용할 수 있다.

(1) 용융 수지를 혼련해서 사출성형할 때에는 탄소섬유가 재단되어서 단섬유화된다. 단섬유화가 진행되면, 강도나 도전성 등의 저하가 현저해져 이들 요구특성 을 만족하는 것이 어렵게 된다. 따라서, 수지에 배합하는 탄소섬유로서는 성형시의 섬유의 꺽임을 예상하여 약간 긴 섬유를 사용하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 평균섬유길이 100㎛이상(보다 바람직하게는 1㎜이상)의 탄소섬유를 사용하는 것이 바람직하다.

(2) 한편, 사출성형공정에 있어서는 금형 내에서 경화된 수지를 취출하고, 이것을 다시 용융시켜 버진 수지 조성물과 혼련해서 재사용(리사이클 사용)하는 경우가 있다. 이 경우, 일부의 섬유는 반복하여 리사이클되게 되므로, 당초의 섬유길이가 지나치게 길 경우에는 리사이클에 수반되는 재단에 의해 섬유가 당초의 섬유길이에 비해서 현저하게 짧아져서, 수지 조성물의 특성변화(용융점도의 저하 등)가 현저해진다. 이러한 특성변화를 최소한으로 억제하기 위해, 섬유길이는 가능한 한 짧은 쪽이 바람직하고, 구체적으로는 평균섬유길이를 500㎛이하(바람직하게는 300㎛이하)로 하는 것이 바람직하다.

이상에 서술한 탄소섬유의 섬유길이의 선택은 실제의 사출성형공정에서 어떤 경력의 수지 조성물을 사용할지에 따라 정할 수 있다. 예를 들면 버진 수지 조성물만을 사용할 경우, 혹은 리사이클 수지 조성물을 혼합 사용할 경우, 또한 버진 수지 조성물의 비율이 많을 경우에는 강도나 도전성 등의 저하를 억제하는 관점에서, 상기 (1)에서 서술한 치수범위의 탄소섬유를 사용하는 것이 바람직하고, 반대로 리사이클 수지 조성물의 사용비율이 많을 경우에는 리사이클에 수반되는 수지 조성물의 특성변화를 억제하는 관점에서 상기 (2)에서 서술한 치수범위의 탄소섬유를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, (1) 및 (2) 중 어느 탄소섬유나, 탄소섬유의 섬유지름이 가늘수록 배합개수가 늘어나므로 제품품질의 균일화에 유효하고, 또한 그 어스펙트비가 클수록 섬유보강에 의한 보강효과도 높아진다. 따라서, 탄소섬유의 어스펙트비는 클수록 바람직하고, 구체적으로는 6.5이상의 어스펙트비가 바람직하다. 또, 그 평균섬유지름은 작업성이나 입수성을 고려하면 5~20㎛가 적당하다.

상술의 탄소섬유에 의한 보강효과나 정전제거효과 등을 충분히 발휘하기 위해, 탄소섬유의 베이스 수지로의 충전량은 10~35vol%, 보다 바람직하게는 15~25vol%로 하는 것이 좋다. 이것은, 탄소섬유의 충전량이 10vol%미만이면 탄소섬유에 의한 보강효과나 정전제거효과가 충분히 발휘되지 않는 것 외, 다른 부재와의 슬라이딩부분에 있어서의 하우징(7)의 내마모성이 확보되지 않고, 충전량이 35vol%를 넘으면 하우징(7)의 성형성이 저하되며, 높은 치수정밀도를 얻는 것이 곤란해지기 때문이다.

베이스 수지에 탄소섬유 등의 충전재를 배합한 수지 조성물의 용융점도는 캐비티 내를 용융 수지로 고정밀도로 충전하기 위해 310℃, 전단속도 1000s^-1에 있어서 500Pa·s이하로 억제하는 것이 좋다. 따라서, 베이스 수지의 용융점도는 충전재의 충전에 의한 점도증가를 보상하기 위해서도 310℃, 전단속도 1000s^-1에 있어서 100Pa·s이하인 것이 바람직하다.

이렇게 폴리페닐렌설파이드(PPS)를 하우징(7)의 베이스 수지로 하면, 고내유성이나 저이온용출성, 저흡수성, 고내열성을 갖춘 하우징(7)이 형성되므로, 동압 베어링 장치(1) 및 이 동압 베어링 장치(1)를 장착한 디스크 구동장치의 청정도를 높게 유지할 수 있다. 또, PAN계를 비롯한 탄소섬유를 적당량 배합한 수지 조성물을 성형틀 내에 사출하여 하우징(7)을 형성함으로써 강도, 치수안정성, 정전제거성, 성형성이 우수한 하우징(7)을 얻을 수 있다.

또한, 완성품으로서의 하우징(7)은 그 사이즈에 관계없이 사용 가능하고, 동압 베어링 장치(1)에 장착된 상태에서 하드디스크(HDD) 등의 자기 디스크 구동장치용으로서 바람직하게 사용할 수 있다.

이상, 본 발명의 제1의 실시형태를 설명했지만, 본 발명은 이 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 도 2에서는 하우징의 상측 끝면(7a1)과 허브부(9) 사이에 스러스트 베어링부(T1)를 형성한 경우를 예시하고 있지만, 이 스러스트 베어링부는 저부재(10)의 상측 끝면(10a)과 플랜지부(11)의 하측 끝면(11b) 사이에 형성할 수도 있다. 또, 상기 실시형태에서는 1종류의 베이스 수지(폴리페닐렌설파이드)에 탄소섬유를 배합한 것을 설명했지만, 본 발명의 효과를 방해하는 것이 아닌 한, 다른 열가소성 수지나 열경화성 수지, 혹은 고무 성분 등의 유기물을 부가해도 되고, 또한 탄소섬유에 추가해서 금속섬유나 유리섬유, 휘스커 등의 무기물을 첨가해도 상관없다. 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이 이형제로서, 카본블랙이 도전화제로서 각각 첨가 가능하다.

<실시예1>

본 발명의 유용성을 명확하게 하기 위해, 조성이 다른 복수의 수지 조성물에 대하여 하우징(7)의 요구특성에 대한 평가를 행했다. 베이스 수지에는 1종류가 리니어형 및 2종류가 가교형 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에테르설폰(PES), 폴리카보네이트(PC) 중 어느 하나를 사용했다. 또, 베이스 수지에 배합하는 충전재에는, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이 섬유지름이나 섬유길이가 다른(어스펙트비가 다른) 3종류의 탄소섬유(이 중 2종류가 PAN계, 1종류가 Pich계) 중 어느 하나를 사용했다. 이들 베이스 수지와 충전재(탄소섬유)의 조합, 및 배합비는 도 5(b)에 나타내는 바와 같다.

또한, 이 실시예에서는 리니어형 폴리페닐렌설파이드(PPS)로서 다이니폰잉크 카가꾸고교(주)제 LC-5G를, 2종류의 가교형 폴리페닐렌설파이드(PPS No.1, No.2)로서 No.1부터 순서대로 다이니폰잉크 카가꾸고교(주)제 T-4, 다이니폰잉크 카가꾸고교(주)제 MB-600을, 폴리에테르설폰(PES)으로서 스미토모 카가꾸고교(주)제 4100G를, 폴리카보네이트(PC)로서 미쓰비시 엔지니어링 플라스틱(주)제 S-2000을 사용하고, 2종류의 PAN계 탄소섬유(No.1, No.2)로서 No.1부터 순서대로 토호테낙스(주)제 HM35-C6S, 도레이(주)제 MLD-1000을, 1종류의 Pich계 탄소섬유(No.1)로서 미쓰비시 카가꾸(주)제 K223NM을 사용했다. 또, 이 실시예에서는 이형제로서 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 배합하고 있고, 구체적으로는 (주)키타무라제 KTL-620을 사용했다.

평가항목은 공시체의 (1) Na이온 함유량[ppm], (2) Na이온 용출량[㎍/㎠], (3) 체적저항[Ω·㎝], (4) 내유성(인장강도 저하율)[%], (5) 링 마모깊이[㎛], (6) 슬라이딩 상대재의 마모깊이[㎛]의 합계 6항목이다. 각 평가항목의 평가방법 (평가항목값의 측정방법), 및 합격여부 판정기준은 이하에 나타내는 바와 같다.

(1) Na이온 함유량[ppm]

공시체(수지 벌크체)를 황산회화(灰化)법으로 회화한 후, 희염산에 용해하고, 원자 흡광 분광 광도계에 의해 Na이온 농도를 측정했다. 구체적인 순서를 이하에 나타낸다. (가) 공시체를 0.10 정칭하고, 농황산 0.3g을 백금접시에 채취한다. (나) 드래프터 내에서 공시체를 전기가열 세라믹판상에서 가열 탄화시키고, 머플을 씌워서 연기가 나오지 않게 될 때까지 가열한다. (다) 백금접시를 700℃의 머플 전기로(고온로)에 옮기고, 40분간 더 가열함으로써 공시체를 완전히 회화시킨다. (라) 회화 후 냉각된 공시체에 1.2N 염산 10cc을 첨가하여 회분을 용해한다. (마) 이것을 폴리에틸렌제 메스플라스크에 옮겨 이온교환수를 첨가함으로써 정용(定溶)한다(조정용액화). (바) Na 표준액을 소정량으로 희석한 2차 표준액을 조정한 것을 별도로 준비하고, 이 조정 표준액을 기초로 원자 흡광 분광 광도계(데이터 처리장치를 포함)에서 Na이온 농도계수를 구한다. (사) 상기 순서 (마)에서 준비한 조정용액으로부터 원자 흡광 분광 광도계를 이용하여 공시체 중의 함유Na이온 농도를 측정했다. (아) 공시체를 바꾸어서 3회 측정하고, 그 평균값을 얻는다. 또, 합격여부 판정기준으로서는 2000ppm이하를 합격(○), 2000ppm을 넘는 것을 불합격(×)으로 했다.

(2) Na이온 용출량[㎍/㎠]

인서트 성형 후의 공시체(하우징)의 Na이온 용출량을 이온 크로마토그래피를 사용하여 측정했다. 구체적인 순서를 이하에 나타낸다. (가) 빈 비커에 초순수를 소정량 넣고, 그 속에 미리 표면적을 계산한 공시체를 투입한다. (나) 상기 비커를 초음파 세정기에 일정시간 세트하고, 공시체의 표면 및 내부에 함유되는 이온을 초순수 속에 용출시킨다. 한편, 공시체를 투입하지 않은 순수만 넣은 비커도 마찬가지로 초음파 세정기에 일정시간 세트하고, 이것을 블랭크로 한다. 이때 사용하는 초음파 세정기는 주파수 30~50㎑, 출력 100~150W정도의 것이 바람직하다. (다) 상기에서 준비한, 공시체를 투입한 초순수에 함유되는 Na이온량을 이온 크로마토그래피에 의해 측정한다(측정값A). 별도 블랭크에 함유되는 Na이온량도 마찬가지로 측정한다(측정값B). (라) 측정값A에서 측정값B를 뺀 것을 공시체함유 초순수 1ml당 Na이온 농도로 하고, 이것에 이온용출에 사용한 초순수량을 승산 및 샘플의 표면적을 제산함으로써 단위표면적당 Na이온 용출량[㎍/㎠]으로 한다. 또, 합격여부 판정기준으로서는 0.01㎍/㎠이하를 합격(○), 0.01㎍/㎠를 넘는 것을 불합격(×)으로 했다.

(3) 체적저항[Ω·㎝]

JIS 7194에 의한 사탐침법에 의해 측정을 행했다. 또, 합격여부 판정기준으로서는 10⁷Ω·㎝이하를 합격(○), 10⁷Ω·㎝를 넘는 것을 불합격(×)으로 했다.

(4) 내유성(인장강도 저하율)[%]

JIS K7113에서 규정되는 1호 덤벨을 윤활유 속에 침지하여 120℃의 항온조에 투입하고, 1000h까지의 인장강도를 100h마다 순차 측정하여 시험개시시의 샘플의 인장강도로부터의 저하율을 구했다. 윤활유에는 디에스테르유로서 디(2-에틸헥실) 아젤레이트를 사용했다. 인장강도측정은 JIS K7113에 규정되는 방법으로 행하고, 저하율은 다음에 나타내는 계산식으로부터 산출했다.

[(시험개시시의 인장강도)-(각 측정시간에서의 인장강도)/(시험개시시의 인장강도)]×100[단위:%]

또한, 합격여부 판정기준으로서는 침지개시 후 1000h에 있어서 저하율이 10%이하를 합격(○), 10%를 넘는 것을 불합격(×)으로 했다.

(5) 링 마모깊이[㎛] 및 (6) 슬라이딩 상대재의 마모깊이[㎛]

링형상의 공시체를 윤활유 속에서 디스크형상 슬라이딩 상대재에 소정 하중으로 압착한 상태에서 공시체측을 회전시키는 링 온 디스크시험으로 측정했다. 구체적으로는 Φ21㎜(외경)×Φ17㎜(내경)×3㎜(두께)의 링형상 수지 성형체를 공시체로서 사용했다. 또, 표면조도(Ra) 0.04㎛, Φ30㎜(지름)×5㎜(두께)의 A5056제 디스크재를 슬라이딩 상대재로서 사용했다. 윤활유에는 디에스테르유로서 디(2-에틸헥실)아젤레이트를 사용했다. 이 윤활유의 40℃에 있어서의 동점도는 10.7㎟/s이다. 링 온 디스크시험 중, 공시체에 대한 슬라이딩 상대재의 면압은 0.25㎫, 회전속도(주속)는 1.4m/min, 시험시간은 14hours, 유온(油溫)은 80℃로 했다. 또, 합격여부 판정기준은, 링 마모깊이에 대해서는 3㎛이하를 합격(○), 3㎛를 넘는 것을 불합격(×)으로 하고, 슬라이딩 상대재의 마모깊이에 대해서는 2㎛이하를 합격(○), 2㎛를 넘는 것을 불합격(×)으로 했다.

도 6에 각 공시체의 평가항목(1)~(6)에 관한 평가결과를 나타낸다. 비교예1과 같이, 탄소섬유의 배합비가 작으면(<10vol%) 공시체의 체적저항이 불충분할 뿐 만 아니라, 링의 내마모성도 확보할 수 없다. 비교예2와 같이, 탄소섬유의 배합비가 크면(>35vol%) 슬라이딩 상대재의 내마모성을 확보할 수 없다. 비교예3과 같이, 가교형 폴리페닐렌설파이드(PPS)를 베이스 수지로서 사용한 것에 대해서는 윤활유 등으로의 악영향을 무시할 수 없을 정도의 용출 Na이온이 검출되었다. 비교예4와 같이, 폴리에테르설폰(PES)을 베이스 수지로 한 것에 대해서는 링의 내마모성을 확보할 수 없다. 비교예5와 같이, 폴리카보네이트(PC)를 베이스 수지로 한 것에 대해서는 내유성을 만족하지 않을 뿐만 아니라, 링의 내마모성도 확보할 수 없다. 이에 대하여, 본 발명에 따른 배합예1~4에서는 청정성(Na이온 용출량), 정전제거성(체적저항), 내유성(인장강도 저하율), 내마모특성(링 및 상대재의 마모깊이) 등 모든 면에 있어서 비교예보다 뛰어난 결과가 얻어졌다.

도 7은 제2의 실시형태에 따른 동압 베어링 장치(21)를 나타내고 있다. 이 동압 베어링 장치(21), 하우징(7)과, 하우징(7)의 내부에 고정된 베어링 슬리브(8)와, 하우징(7) 및 베어링 슬리브(8)에 대하여 상대 회전하는 회전 부재(3)를 구비하고 있다. 또, 설명의 편의상, 하우징(7)의 개구측을 상방향, 개구측과 반대인 측을 하방향으로 해서 이하 설명한다.

회전 부재(3)는, 예를 들면 하우징(7)의 개구측을 씌우는 허브부(9)와, 베어링 슬리브(8)의 내주에 삽입되는 축부(2)로 구성된다.

허브부(9)는 하우징(7)의 개구측을 덮는 원반부(9a)와, 원반부(9a)의 외주부로부터 축방향 하방으로 연장된 통형상부(9b), 통형상부(9b)의 외주에 형성된 디스크 탑재면(9c) 및 플랜지부(9d)를 구비하고 있다. 도시생략된 디스크형상 정보기록 매체는 원반부(9a)의 외주에 밖으로부터 끼워지고, 디스크 탑재면(9c)에 적재된다. 그리고 도시생략된 적당한 유지수단에 의해 디스크형상 정보기록매체가 허브부(9)에 유지된다.

축부(2)는, 이 실시형태에서는 허브부(9)와 일체로 형성되고, 그 하단에 빠짐방지로서 플랜지부(10)를 별체로 구비하고 있다. 플랜지부(10)는 금속제로, 예를 들면 나사결합 등의 수단에 의해 축부(2)에 고정된다.

베어링 슬리브(8)는, 예를 들면 소결 금속으로 이루어지는 다공질체, 특히 동을 주성분으로 하는 소결 금속의 다공질체이고 원통모양으로 형성된다.

베어링 슬리브(8)의 내주면(8a)에는 제1 레이디얼 베어링부(R1)와 제2 레이디얼 베어링부(R2)의 레이디얼 베어링면으로 되는 상하 2개의 영역이 축방향으로 격리되어서 형성되어 있다. 상기 2개의 영역에는, 예를 들면 도 3(a)에 나타내는 바와 같은 헤링본형상의 동압 홈(8a1, 8a2)이 각각 형성되어 있다. 상측의 동압 홈(8a1)은 축방향중심(m)(상하의 경사 홈 사이 영역의 축방향 중앙)에 대하여 축방향 비대칭으로 형성되어 있고, 축방향중심(m)으로부터 상측영역의 축방향치수(X1)가 하측영역의 축방향치수(X2)보다 크게 되어 있다. 또, 베어링 슬리브(8)의 외주면(8b)에는 1개 또는 복수개의 축방향 홈(8b1)이 축방향 전체 길이에 걸쳐서 형성되어 있다. 이 실시형태에서는 3개의 축방향 홈(8b1)을 원주방향 등간격으로 형성하고 있다.

베어링 슬리브(8)의 하측 끝면(8c)의, 스러스트 베어링부(T2)의 스러스트 베어링면으로 되는 영역에는, 예를 들면 도 3(b)에 나타내는 바와 같은 동압 홈(8c1) 이 형성된다.

하우징(7)은 원통형상의 측부(7a)와, 측부(7a)의 하단측에 위치하는 저부(7b)를 구비한 것이며, 적어도 측부(7a)는 수지재료로 형성된다. 측부(7a)의 상측 끝면(7a1)의, 스러스트 베어링부(T1)의 스러스트 베어링면으로 되는 영역에는, 예를 들면 도 4에 나타내는 바와 같은 동압 홈(7a11)이 형성된다. 이 동압 홈(7a11)은 하우징(7)의 측부(7a)를 성형하는 금형의 표면에 동압 홈(7a11)의 성형틀을 형성해 두고, 측부(7a)의 성형시에 상기 성형틀의 형상을 측부(7a)의 상측 끝면(7a1)에 전사함으로써 측부(7a)의 성형과 동시에 성형된다.

측부(7a)의 하부에는 측부(7a)와 별체로 형성된 저부(7b)가 추후 부착으로 부착된다. 저부(7b)는 금속재료 또는 수지재료로 형성된다. 전자의 경우, 저부(7b)는 접착 등의 수단(압입 접착을 포함)에 의해 측부(7a)에 고정되고, 후자의 경우, 저부(7b)는 접착 외, 초음파 용착이나 레이저 용착 등의 수단에 의해 측부(7a)에 고정된다.

또한, 측부(7a)의 외주에는 상방을 향해서 점차 확경되는 테이퍼형상의 외벽(7c)이 형성되어 있다. 이 테이퍼형상의 외벽(7c)은 통형상부(9b)의 내주면(9b1)과의 사이에, 하우징(7)의 저부(7b)측으로부터 상방을 향해서 반경방향 치수가 점차 축소된 환형상의 밀봉공간(S)을 형성한다. 이 밀봉공간(S)은 축부(2) 및 허브부(9)의 회전시, 스러스트 베어링부(T1)의 스러스트 베어링 간극의 외경측과 연통하고 있다.

동압 베어링 장치(21)의 내부에는 베어링 슬리브(8)의 내부 기공(다공질체 조직의 기공)을 포함하여 윤활유가 충전된다. 윤활유의 오일면은 항상 밀봉공간(S) 내에 유지된다. 윤활유로서는 다양한 것이 사용 가능하지만, 특히 하드디스크 등의 기록 디스크 구동장치용 동압 베어링 장치에 제공되는 윤활유에는 저증발율 및 저점도성이 요구되고, 예를 들면 디옥틸세바케이트(DOS), 디옥틸아제테이트(DOZ) 등의 에스테르계 윤활유가 바람직하다.

상기 하우징(7)(이 실시형태에서는 측부(7a))에는 상기 에스테르계 윤활유에 대한 높은 내유성(저흡유성)이 요구되지만, 이 외에도 고화시의 아웃 가스 발생량이나 흡수량을 낮게 억제하는 것이 필요하게 된다. 또, 높은 내열성도 요구된다.

상기 요구특성을 만족하는 수지로서, 예를 들면 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리아미드(PA), 열가소성 폴리이미드(TPI), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)가 사용 가능하고, 이것에 의하면 청정도나 치수안정성, 또한 내열성이 우수한 하우징(7)이 얻어진다. 이 중에서도 특히 비용면이나 성형시의 유동성(점도)을 고려하면 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리아미드(PA)를 보다 바람직하게 사용할 수 있다. 또, 폴리아미드 중에서도 방향족계 폴리아미드는 특히 저흡수성이고 양호한 치수안정성을 가지므로 보다 바람직한 수지라고 말할 수 있다. 방향족계 폴리아미드로서는 (주)쿠라레제 제네스타의 PA9T를 일례로서 들 수 있다.

상기 수지 중에서 선택되는 하나의 수지를 베이스로 하는 수지재료에는, 탄소섬유와 무기섬유 중 적어도 어느 한쪽이 충전재로서 배합된다. 이것에 의하면, 하우징(7)을 보강할 수 있고, 또한 하우징(7)의 온도변화에 수반되는 치수변화를 억제해서 높은 치수안정성을 얻을 수 있다. 또, 이들 충전재는 총량으로 하우징(7) 중에 15~50wt% 함유되는 것이 바람직하다. 이 이유는, 상기 수치범위의 하한값이하이면 치수안정효과가 충분히 발휘되지 않고, 상한값을 넘으면, 성형 금형 중의 수지의 유동성이 저하되어 하우징(7)의 성형성에 악영향을 미치기 때문이다.

무기섬유로서는 특히 규소(Si)를 함유하지 않는 것이 바람직하고, 예를 들면 티탄산칼륨 휘스커, 산화아연 휘스커, 붕산알루미늄 휘스커 등이 바람직하다. 이것은 규소(Si)를 함유하는 무기섬유를 충전재로서 사용한 경우, 가스화된 유기 Si가 베어링 장치나, 예를 들면 하드디스크의 디스크 표면에 재결정화되어서 부착되어 베어링 장치나 베어링 장치 주변의 청정도를 저하시킬 우려가 있기 때문이다. 또, 무기섬유의 배합량은 성형 금형 중의 수지재료의 유동성을 양호하게 유지하는 관점에서 40wt%이하로 억제하는 것이 바람직하다.

탄소섬유를 충전재로 해서 하우징을 성형한 경우, 하우징(7)의 성형면에 탄소섬유가 일부 돌출 혹은 노출된다. 그 때문에 탄소섬유를 하우징(7) 중에 함유시켜 둠으로써, 성형 금형 내에 수지재료를 따라 넣을 때에 수지재료 내부에 말려 들어간 금형 내의 공기가, 수지 성형품의 성형면에 노출된 탄소섬유와, 이 탄소섬유의 주위의 수지 사이의 계면부분을 따라서 성형품 외부로 방출된다. 이것에 의해, 하우징(7) 내부의 보이드 발생이나 하우징(7)의 팽윤을 피해서 하우징(7)의 성형성을 높일 수 있다. 이 탄소섬유에 의한 가스 제거작용은 탄소섬유를 하우징(7) 중에 1wt%이상 함유시킴으로써 충분히 발현된다. 또, 탄소섬유의 배합량이 40wt%를 넘으면, 하우징(7)의 성형성이나 치수안정성을 양호하게 유지하는 것이 곤란해지므로 탄소섬유의 배합량은 40wt%이하로 억제하는 것이 좋다.

또한, 스러스트 베어링면을 구성하는 하우징(7)의 상측 끝면(7a1)과 허브부(9)(회전 부재(3))의 하측 끝면(9a1)은 동압 베어링 장치(1)의 회전 시동시 혹은 정지시에 미끄럼 접촉하지만, 이때의 내마모성을 고려한 경우, 하우징(7) 중의 탄소섬유의 함유량은 5~35wt%인 것이 바람직하다. 이것은, 하우징(7)의 내마모성 향상효과를 충분히 발휘시키기 위해서는 적어도 탄소섬유가 5wt% 필요하며, 또한 다른 부재(예를 들면 저부(7b) 등)의 하우징(7)으로의 압입시에 충분한 신장을 확보하기 위해서는 상기 함유량을 35wt%이내로 억제할 필요가 있기 때문이다.

하우징(7)을 형성하는 수지재료에 배합 가능한 충전재로서는 상기 탄소섬유나 무기섬유 외에 분말형상의 도전화제, 예를 들면 카본블랙을 들 수 있다. 카본블랙은 하우징(7) 중에 2~10wt% 함유되는 것이 바람직하고, 이것에 의하면, 예를 들면 회전 부재(3)의 회전시에 생기는 정전기를 하우징(7)을 통해 접지측 부재(이 실시형태에서는 모터 브래킷(6))에 도피시킴으로써, 다른 부재(예를 들면 하드디스크의 헤드)로의 대전을 막을 수 있다. 또, 동압 베어링 장치(1)의 조립작업 중, 하우징(7) 등의 구성부품에 정전기가 대전되어 이들 구성부품에 먼지가 부착되는 경우가 있지만, 상술과 같이 하우징(7)에 정전제거성을 부여하면, 상기 구성부품에 먼지가 부착되는 것을 막아서 동압 베어링 장치(1)의 청정도를 유지할 수 있다. 또, 카본블랙은 통상 하우징(7) 중에 미립자끼리가 응집한 형태로 함유되어 있고, 예를 들면 리사이클을 위해 하우징(7) 성형시의 스풀, 런너부를 용융 혼련시킴으로써 응집상태의 미립자가 분산된다. 그 때문에 하우징(7)의 폐재의 리사이클을 반복해도 하우징(7)의 도전성이 열화되는 일은 없다.

또한, 하우징(7)이 다른 부재(예를 들면 저부(7b) 등)와의 용착부를 포함할 경우에는 하우징(7)에 함유되는 충전재 총량을 35wt%이하로 억제함으로써, 하우징(7)의 성형성과 치수안정성을 유지하면서도 다른 부재와의 용착력을 충분히 확보할 수 있다.

이렇게 하우징(7)을 상기의 수지재료로 형성하면, 고내유성이나 저아웃 가스성, 저흡수성, 고내열성을 갖춘 하우징을 형성할 수 있고, 이것에 의하면 동압 베어링 장치(1) 및 이 베어링 장치를 장착한 디스크 구동장치의 청정도를 높게 유지할 수 있다. 또, 탄소섬유나 무기섬유, 혹은 카본블랙 등의 도전화제를 용도에 따라 적당량 배합한 수지재료를, 예를 들면 사출해서 틀성형함으로써 성형성, 치수안정성, 정전제거성도 뛰어난 하우징(7)을 얻을 수 있다.

동압 베어링 장치(21)의 회전 부재(3)(축부(2))가 회전하면, 베어링 슬리브(8)의 내주면(8a)의 레이디얼 베어링면으로 되는 상하 2개의 영역은 각각 축부(2)의 외주면(2a)과 레이디얼 베어링 간극을 통해 대향한다. 그리고 축부(2)의 회전에 따라, 상기 레이디얼 베어링 간극에 채워진 윤활유가 동압작용을 발생하고, 그 압력에 의해 축부(2)가 레이디얼 방향으로 회전 가능하게 비접촉 지지된다. 이것에 의해, 회전 부재(3)를 레이디얼 방향으로 회전 가능하게 비접촉 지지하는 제1 레이디얼 베어링부(R1)와 제2 레이디얼 베어링부(R2)가 구성된다. 또, 하우징(7)의 측부(7a)의 상측 끝면(7a1)과, 축부(2)와 일체로 성형된 허브부(9)의 하측 끝면(9a1) 사이에는 스러스트 베어링 간극이 형성되어 있고, 회전 부재(3)의 회전에 따라, 상기 스러스트 베어링 간극에 채워진 윤활유가 동압작용을 발생하고, 그 압력에 의해 회전 부재(3)가 스러스트 방향으로 회전 가능하게 비접촉 지지된다. 이것에 의해, 회전 부재(3)를 스러스트 방향으로 회전 가능하게 비접촉 지지하는 스러스트 베어링부(T1)가 구성된다. 마찬가지로, 베어링 슬리브(8)의 하측 끝면(8c)과 축부(2)의 플랜지부(10)의 상측 끝면(10a) 사이에 스러스트 베어링 간극이 형성되고, 이 스러스트 베어링 간극에 윤활유의 동압작용이 생겨서 회전 부재(3)를 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 제2 스러스트 베어링부(T2)가 형성된다.

이상, 본 발명의 제2의 실시형태를 설명했지만, 본 발명은 이 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

제2의 실시형태에서는 하우징(7)의 측부(7a)의 상측 끝면(7a1)에 동압 홈(7a11)을 갖는 스러스트 베어링면을 형성함과 아울러(스러스트 베어링부(T1)), 베어링 슬리브(8)의 하측 끝면(8c)에 동압 홈(8c1)을 갖는 스러스트 베어링면을 형성하도록 하고 있었지만(스러스트 베어링부(T2)), 본 발명은 스러스트 베어링부(T1)만을 설치한 동압 베어링 장치에도 마찬가지로 적용할 수 있다. 이 경우, 축부(2)는 플랜지부(10)를 갖지 않는 스트레이트형상으로 된다. 따라서, 하우징(7)은 저부(7b)를 측부(7a)와 일체로 수지재료로 형성함으로써 바닥이 있는 원통형의 형태로 할 수 있다.

도 8은 제3의 실시형태에 따른 동압 베어링 장치(31)를 나타내고 있다. 이 실시형태에 있어서, 축부(회전 부재)(12)는 그 하단에 일체 또는 별체로 형성된 플랜지부(20)를 구비하고 있다. 또, 하우징(17)은 원통형상의 측부(17a)와, 측 부(17a)와 별체 구조를 이루고 측부(17a)의 하단부에 위치하는 저부(17b)를 구비하고 있다. 하우징(17)의 측부(17a)의 상단부에는 내주측에 돌출된 밀봉부(13)가 형성된다. 하우징(17)의 저부(17b)의 내저면(17b1)에는, 도시생략되었지만, 예를 들면 나선형상의 동압 홈이 형성됨과 아울러, 베어링 슬리브(18)의 하측 끝면(18c)에도 같은 형상의 동압 홈이 형성된다. 그리고 베어링 슬리브(18)의 하측 끝면(18c)과 축부(12)의 플랜지부(20)의 상측 끝면(20a) 사이에 스러스트 베어링부(T11)가 형성되고, 하우징(17)의 저부(17b)의 내저면(17b1)과 플랜지부(20)의 하측 끝면(20b) 사이에 스러스트 베어링부(T12)가 형성된다.

이 실시형태에 있어서, 하우징(17)의 측부(17a)는 밀봉부(13)와 함께 수지재료로 형성된다. 그 때문에, 하우징(17)의 측부(17a)에 상기 제1 또는 제2의 실시형태와 같은 수지재료 및 충전재를 선정하면, 청정도, 치수안정성, 성형성, 정전제거성이 우수한 하우징(17)을 얻을 수 있다. 또, 저부(17b)를 수지재료로 형성할 경우에는 측부(17a)와 같은 재료조성으로 할 수 있다. 이 경우에는, 저부(17b)는 초음파 용착 등의 수단에 의해 측부(17a)에 고정되므로, 하우징(17)의 측부(17a) 중의 충전재 총량은 용착성을 고려해서 35wt%이하로 하는 것이 바람직하다.

도 9는 제4의 실시형태에 따른 동압 베어링 장치(41)를 나타내고 있다. 이 실시형태에 있어서, 밀봉부(23)는 하우징(27)의 측부(27a)와 별체로 형성되고, 하우징(27)의 상단부 내주에 압입, 혹은 용착 등의 수단에 의해 고정된다. 또, 하우징(27)의 저부(27b)는 하우징(27)의 측부(27a)와 일체로 수지재료로 틀성형되고, 바닥이 있는 원통형상의 형태를 이루고 있다. 또한, 이 외의 구성은 제3의 실시형 태에 준하므로 설명을 생략한다.

이 실시형태에 있어서, 하우징(27)은 측부(27a)와 저부(27b)를 일체로 수지재료로 형성된다. 그 때문에, 하우징(27)에 상기 제1 또는 제2의 실시형태와 같은 수지재료 및 충전재를 선정하면, 청정도, 치수안정성, 성형성, 정전제거성이 우수한 하우징(27)을 얻을 수 있다.

<실시예2>

본 발명의 유용성을 입증하기 위해, 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리아미드(PA) 중 어느 하나를 모재로 해서 탄소섬유, 무기섬유(붕산알루미늄 휘스커, 산화아연 휘스커), 카본블랙에 대하여 각각의 배합비를 바꾼 것을 충전재로 해서 하우징(7)을 형성하고, 하우징(7)에 대한 요구특성에 대하여 비교를 행했다.

또한, 이 실시예에서는 에스테르계 윤활유로서 신닛테츠카가꾸(주)제 H3110을, 폴리에테르에테르케톤(PEEK)으로서 픽토랙스MC(주)제 PEEK150P를, 폴리페닐렌설파이드(PPS)로서 폴리플라스틱스(주)제 포트론0220A9를, 폴리아미드(PA)로서 (주)쿠라레제 제네스타N1000을, 탄소섬유로서 토호테낙스(주)제 베스파이트HTA-C6-E를, 붕산알루미늄 휘스커로서 시코쿠카세이고교(주)제 아르보렉스Y를, 산화아연 휘스커로서 마쓰시타덴키산교(주)제 파나테트라WZ-0501을, 카본블랙으로서 라이온(주)제 케첸블랙EC를 각각 사용했다. 또, 이 실시예에서는 이형제로서 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 배합하고 있고, 구체적으로는 (주)키타무라제 KT-300M을 사용했다.

도 10은 충전재로서 주로 무기섬유(붕산알루미늄 휘스커 혹은 산화아연 휘스커)와 카본블랙을, 배합비를 바꾸어서 배합한 하우징(7)에 대한 시험결과를 나타낸다. 비교예3, 4, 6과 같이 충전재의 총량이 50wt%를 넘으면, 수지나 충전재의 종류에 관계없이 성형성이나 신장에 문제가 생긴다. 이에 대하여, 본 발명에 따른 배합예1~5에서는 성형성, 치수안정성(저선팽창계수), 정전제거성, 신장의 모든 면에 있어서 비교예와 비교하여 뛰어난 결과가 얻어졌다. 또, 배합예6에 대해서는 수지재료 내부의 가스제거효과가 확인되었다.

도 11은 충전재로서 탄소섬유와 무기섬유(붕산알루미늄 휘스커), 및 카본블랙을, 배합비를 바꾸어서 배합한 하우징(7)에 대한 시험결과를 나타낸다. 비교예7~10과 같이, 탄소섬유가 함유되어 있지 않은 것에 대해서는 내마모성이 부족하다. 또, 비교예12와 같이 탄소섬유의 배합량이 지나치게 많으면(35wt%를 넘으면) 상대재(회전 부재(3) 등)를 손상시키므로 오히려 내마모성이 저하된다. 이에 대하여 배합예7~10과 같이, 탄소섬유가 5wt%이상 함유되어 있는 것에 대해서는 양호한 내마모성을 나타냈다.

Claims

축부의 외주면과의 사이에서 레이디얼 베어링 간극을 형성하는 베어링 슬리브를 수용하기 위한 하우징으로서,

하우징을, 폴리페닐렌설파이드(PPS)를 베이스 수지로 하는 수지 조성물로 형성한 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치용 하우징.
제1항에 있어서, 수지 조성물은 탄소섬유를 함유하는 것임을 특징으로 하는 동압 베어링 장치용 하우징.
제2항에 있어서, 탄소섬유의 인장강도가 3000㎫이상인 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치용 하우징.
제2항 또는 제3항에 있어서, 탄소섬유는 PAN계인 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치용 하우징.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 탄소섬유의 어스펙트비가 6.5이상인 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치용 하우징.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 탄소섬유는 수지 조성물에 10~35vol% 함유되는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치용 하우징.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, Na이온 함유량이 2000ppm이하의 수지 조성물인 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치용 하우징.
제7항에 있어서, 폴리페닐렌설파이드(PPS)는 리니어형인 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치용 하우징.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 동압 베어링 장치용 하우징과, 베어링 슬리브와, 축부를 구비한 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
제9항에 기재된 동압 베어링 장치와, 로터 마그넷과, 로터 마그넷과의 사이에서 자력을 발생시키는 스테이터 코일을 갖는 것을 특징으로 하는 모터.
저부를 일체 또는 별체로 갖는 하우징과, 하우징의 내주에 고정된 베어링 슬리브와, 베어링 슬리브 및 하우징에 대하여 상대 회전하는 회전 부재를 구비하고, 베어링 간극에 생기는 윤활유체의 동압작용에 의해 회전 부재를 레이디얼 방향 및 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 동압 베어링 장치에 있어서,

윤활유체가 에스테르계 윤활유이며, 또한 하우징이 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리아미드(PA), 열가소성 폴리이미드(TPI), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 중 어느 하나를 베이스로 하는 수지재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
제11항에 있어서, 하우징을 형성하는 수지재료에 탄소섬유 또는 무기섬유 중 적어도 어느 한쪽을 충전재로서 배합하고, 또한 충전재의 총량이 15~50wt%인 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
제12항에 있어서, 충전재가 1wt%이상의 탄소섬유를 함유하는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
제12항에 있어서, 무기섬유가 규소(Si)를 함유하지 않는 것임을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
제12항에 있어서, 무기섬유가 휘스커인 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
제12항에 있어서, 충전재에 분말형상의 도전화제를 배합한 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
제16항에 있어서, 분말형상의 도전화제가 2~10wt%의 카본블랙인 것을 특징으 로 하는 동압 베어링 장치.
제12항에 있어서, 충전재 총량의 상한값이 35wt%인 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.